[发明专利]一种基于色彩三要素的视频抠像方法

说明书

技术领域

本发明涉及本发明涉及一种基于色彩三要素的视频抠像方法，是一种计算机图像处理方法，是一种数字视频图像处理的方法。

背景技术

今比较流行的抠像系统有Red Giant公司的Primatte Keyer和Ultimatte公司的Advantage edge。 After Effect、Digital Fusion、Shake等众多主流软件都支持Primatte Keyer。Ultimatte采用的是Vlahos的抠图方案，

Primatte Keyer在三维的RGB色彩空间中工作。通过用户选择背景像素点将颜色空间分成四个独立的类别。这四个类别由三维空间中定义的三个128面多面体确定。第一类为中心最小多面体定义的区域，它包含了100%为背景颜色的所有像素，也就是说小多面体任何颜色将完全被背景图像的像素取代，不需要溢色处理；第二类为小多面体何中间多面体之间的区域，这个区域内像素为前景和背景之间的半透明过渡区，需要溢色处理；第三类为中间多面体和大多面体之间的区域。这些都是100%前景像素，需要溢色处理；第四类为大多面体以外的整个区域，为100%前景图像的像素，并且不需要溢色处理。从整个算法可以看出来用户需要精细地设置很多参数来定确定三个多面体和溢色处理才能达到满意的效果，抠图工作繁琐。

Vlahos的抠图方案，假设红蓝绿分量满足一定的比例关系，在此基础上经过反复试验给出了一系列确定alpha值的经验公式，该方法虽然简单易于实现，然而实验中发现它不能很好的恢复半透区域的颜色，而且不具有普遍性不能处理背景色为黄青品红的情况。

发明内容

为解决现有技术的问题，本发明提出一种基于色彩三要素的视频抠像方法，所述的方法根据像素点的透明状况对像素点进行处理，使抠出的图像更接近自然，并可以抠出半透明的图像。

本发明的目的是这样实现的：一种基于色彩三要素的视频抠像方法，所述方法的步骤如下：

采集视频序列的步骤：用于在高饱和度及高亮度颜色背景下采集视频序列，所述视频图像序列中的每一个像素的色彩空间为YUV空间或RGB空间，从所述视频序列中选择任意一帧图像作为当前帧开始进行抠像；

色彩空间转换的步骤：将当前帧图像进行色彩空间转换，转换到色调、饱和度、亮度空间；

获取背景信息的步骤：用于直接输入来设置抠像所需的背景参数，或者用画笔工具在图像中的全透明区域进行勾勒获取背景像素点集，根据背景像素点集计算参数；

区分整幅图像中的不同区域的步骤：用于依据 “获取背景信息的步骤”中确定的背景信息将整幅图像区分为不透明区域、全透明或半透明区域、前景中反射了背景色的区域；

计算背景色的步骤：用于根据背景信息和当前色确定整幅图像中每个像素对应的背景色；

计算不透明度的步骤：用于通过计算每个像素的当前色和其对应的背景色之间的相似度得到该像素对应的前景色的不透明度；

计算前景色的步骤：用于根据每个像素的当前色和其对应的背景色、前景色的透明度计算出每个像素对应的前景色；

判断是否需要溢色处理的步骤：用于对抠像后的图像进行是否需要进行溢色处理进行判断，“是”则进入溢色处理的步骤，如果“否”则进入结束的步骤；

溢色处理的步骤：用于对抠像后视觉上认为没有抠干净的颜色进行处理；

结束的步骤：用于保存完成抠像的图像。

进一步的，所述的背景可选用人眼可视范围内的任一高饱和度及高亮度颜色，包括但不局限于蓝色、品红色、红色、黄色、绿色、青色这6种颜色。

进一步的，所述的根据背景像素点集计算参数包括如下子步骤：

计算背景像素点集的色调平均值，与待选的背景颜色的色调比较，差距最小的背景颜色种类确定为此次抠像类型，与之相应的背景色色调上、下边界，背景色的溢色上、下边界随之确定；

将色调不在背景色色调上、下边界之间的点去掉；

根据剩余像素点确定背景信息中的其他参数。

进一步的，所述的其他参数包括背景色色调上、下界，背景色饱和度上、下界，背景色亮度上、下界。

进一步的，所述的区分不同区域的方法为：

确定不透明区域：将所有像素点的当前色色调不在背景色色调上、下边界之内的像素集合作为不透明区域；

确定前景反射了背景色的区域：将所有像素点的当前色的色调在背景色色调上、下边界之内，饱和度不大于背景色饱和度下界或亮度不大于背景色亮度下界的像素集合作为前景反射了背景色的区域；